现场信号干扰问题分析及解决方法

【前言】现场信号干扰问题分析及解决方法由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。二、信号干扰 干扰亦称噪声，是窜入或叠加在系统电源、信号线上的与信号无关的电信号。干扰会造成测量的误差，影响操作的准确度，直接影响所生产的产品质量，同样给点检及维护人员维修造成很大的困难，严重的干扰会导致设备损坏。信号干扰产生有2 大途径: 存在干扰源...

摘要:随着设备自动化以及远程操作的快速发展，各类信号的远程监控也在快速的发展，但是信号传输干扰的问题也变成了各个生产单位关注的问题之一，所以通过本篇文章，我们先了解对于现场信号干扰问题的分析，然后对于解决方法的探究。

关键词:现场信号；信号干扰；分析及解决

中图分类号：TN911.7 文献标识码： A

前言

信号干扰是困扰生产单位正常生产的一大问题之一，尤其自动化程度较高的生产企业，而许多解决的方法需要专业的技术人员去证明，从而找到一个科学的，有效的方法去解决信号干扰，主要促进专业技术的发展，更能为企业创造一定的利润。

二、信号干扰

干扰亦称噪声，是窜入或叠加在系统电源、信号线上的与信号无关的电信号。干扰会造成测量的误差，影响操作的准确度，直接影响所生产的产品质量，同样给点检及维护人员维修造成很大的困难，严重的干扰会导致设备损坏。信号干扰产生有2 大途径: 存在干扰源和干扰信号传送途径( 存在干扰通道) 。信号受干扰后，在一般情况下，会出现不规则、无序的跳动且严重偏离正常值。

三、信号干扰处理方法

在确定是干扰造成的问题前，首先要确认传输的设备及传输的线路本身都 是完好的（如变送器、隔离器完好；电缆无破损等）。解决信号干扰主要应从消除干扰源和切断传送通道2方面着手，针对不同情况，采用一种方法或其中几种方法结合在一起，可获得较好的效果，下面以工程现场的几个案例来说明这个问题。

1、远离干扰源

在确认干扰源后，一般可采用物理隔离的技术手段，常用的方法有增加信号隔离器、对干扰源加额外屏蔽层等，另外一种方法就是通过加大信号与干扰源的距离。

案例 1：某煤磨生产线采用密封式称重给煤机，在试运行阶段给煤量反馈信号持续波动，经对称重仪表各参数调整后，不能完全解决波动原因，后查主要原因是煤量称重显示仪表与变频器装在同一个机柜内距离太近，称重信号和皮带转速信号( 都是弱电信号) 受到变频器的高频干扰，引起称重信号跳动。

解决办法：把煤量称重显示仪表与变频器分开布置，使仪表信号远离干扰源，使干扰问题得以解决，同时减少了校称的时间。

2、避免干扰信号传送途径

规范信号屏蔽层接地，在检查模拟量信号时，应确保信号电缆屏蔽层在分散控制系统( DCS) 机柜处单点接地且接地电阻小于0.5Ω。

案例 2：某矿渣粉生产线主排风机振动检测控制柜放在配电室内，振动信号从就地振动探头引到配电室，主排风机在运行过程中，经常出现振动信号跳变，引起主排风机跳停，影响生产。经查发现机柜接地效果不好，接地电阻为2.5Ω( 用万用表测量) ，经重新处理接地使接地电阻小于0.5Ω后，振动信号恢复正常。

3、DCS 必须要有可靠的接地系统

虽然各个 DCS 生产厂家对各自的控制柜接地都有不同的要求，但一般都要求所有控制柜的信号地都必须连接到同一个接地点( 等电位) 上。在现场施工中，通常采用的方法首先是将几个控制柜通过1 根汇流铜排连接到同1个接地点上，然后通过接地排与大地接地网相连。

案例3：某矿渣粉生产线运行一段时间后，发现很多温度、压力检测信号出现漂移，尤其是高压设备启动时，信号值出现突变。最明显的例子就是在中控曲线画面上显示有支热电偶的温度信号缓慢上升，可就地测试实际温度并没有变化。维护人员用万用表直接测量热电偶的毫伏值有不断上升趋势，却又查不出什么原因，经常是把线拆下来对地碰一下放完电，再接上去信号就恢复正常，过一段时间后又出现同样的问题。究其原因，是施工单位在基建时为了贪图方便将 DCS配电柜接地点跟大地接地网不是直接用电缆相连，而是先通过电缆桥架，在电缆桥架处与大地接地网引上来的电缆线对接。由于不是直接连接，生产一段时间后，电缆桥架接地点处金属铜接触面氧化，引起接触不良，导致整个 DCS 接地效果不好，电磁干扰产生的感应电荷不断积累引起信号漂移。后来对整个DCS 接地系统进行了改造，把接地点直接与大地网相连，彻底解决了这个问题。

4、严格布置信号电缆与动力电缆的走向，信号电缆与动力电缆交叉敷设时宜成直角，最好不要敷设在同一个电缆桥架内，且桥架距离要符合要求，必须敷设时，应严格按照设计要求或采用特殊技术措施( 如在两者间加装隔板，桥架需做好接地) 。

案例4：在某厂磨机运行的过程中，每次主电机启动后，主减速机油站的测压信号就出现跳变，检查发现 GGD动力电缆与测压信号电缆共同布置在 1 个电缆桥架内，桥架内电缆较多，属于平行敷设且有交叉现象，后经单独重放 1 根信号电缆后，干扰现象消失。

在实际的工程施工过程中，电缆混放的现象比较普遍，同样此类问题引起的干扰也比较突出，在实际的生产过程中，需要几种方法同时处理，才可以避免信号干扰问题的出现。

5、其他几种常用的解决办法

在无法解决信号干扰源和干扰途径的前提下，还有几种常用的解决干扰的方法，如加装信号隔离器、加装放电电阻或放电电容、用DCS内软件滤波等办法，这些都是对干扰信号进行弱化的一种措施。

案例5：某厂磨机外循环系统在试运过程中经常出现就地开关量信号误动现象，即就地实际接点没有动作，但是中控画面却显示就地开关已经闭合，经过检查分析，其主要原因是控制线路过长产生的感应电压堆积引起中间隔离继电器误动。

解决办法:

（1）因控制电源回路为220 V( AC) 属于强电，根据电气强电信号的屏蔽规范，把屏蔽电缆的两端接地。把所有控制电缆的备用芯全都接地。

（2）增加放电电阻，释放感应电。改造原理图如图1所示，采用上述方法后，问题得到了解决。

图 1 改造回路示意图

四、结束语

综上所述，就现场信号干扰问题分析及解决方法而言，现场信号干扰给企业的正常生产带来许多不便，通过对于某些具体问题的分析和对解决方法的探究，了解到如何避免信号干扰，保证传输信号的稳定，为设备的安全稳定运行及企业的正常生产做出巨大的贡献。

参考文献

[1]叶金来 吴楚 《信号与系统》“五-四”教学模式的实践与探索 信息工程大教学研究 2007年

[2]杨家兴 弱信号检测的神经网络方法 信息工程教学研究院 1992年

[3]孙国霞 郭予瑾 高骏 信号与线性系统分析 山东大学出版社 2007年